พลังงาน

คุณเคยใช้พลังงานจนหมดบ้างไหม? ไม่ว่าจะเป็นน้ำมันหมด แบตหมด แล้วก็ทำอะไรไม่ได้เลยใช่ไหมล่ะ? คนทั่วไปมักไม่สังเกตถึงพลังงานหรอก จนกระทั่งมันถูกใช้จนหมดนั่นแหละ แต่แท้จริงแล้วพลังงานคืออะไรกันแน่นะ? พลังงานนั้นอาจเป็นแก๊สที่มีอยู่เต็มถัง หรือร่างกายที่กินมื้อเที่ยง แบบอัดมาเต็มที่ หรือแม้แต่การขึ้นไปอยู่บนยอดเขา แต่เดี๋ยวก่อน การขึ้นไปอยู่บนสถานที่ บางแห่งนี่นับว่าเป็นพลังงานด้วยเหรอ ก็นั่นล่ะ แล้วความเร็วมันมาจากไหนกันแน่ ที่เป็นตัวนำเมื่อเราเคลื่อนที่ลงไปตามเนิน ด้วยแรงดึงดูดน่ะ? การเคลื่อนที่ลงไปตามเนินเขา นี่ก็ถือว่าเป็นพลังงานอย่างหนึ่ง พลังงานที่มากพอจะพาตัวเรา ขึ้นไปอยู่บนยอดเขาถัดไปได้ สังเกตบ้างไหมว่ามีอะไรเกิดขึ้นที่นั่น เมื่อพลังงานสามารถพาให้ เราขึ้นไปอยู่บนยอดเขา จะถูกเปลี่ยนไปเป็นการเคลื่อนที่ จากนั้นมันก็จะกลับมาอยู่ที่ยอดเขาตามเดิม เอาล่ะ พลังงานอาจเป็นได้หลายรูปแบบ ทั้งเชื้อเพลิงในแทงค์หรืออาหาร ที่อยู่ในท้องของเรา นี่คือตัวอย่างของพลังงานเคมีทั้งสองแบบ ซึ่งมันสามารถไปหยุดอยู่บนยอดเขา และก็พร้อมจะพาเราลงมา แบบนี้คือพลังงานศักย์ และสิ่งที่ทำให้เราลงมาสู่ตีนเขาได้ ก็คือตัวอย่างของพลังงานจลน์ อันที่จริงแล้วยังมีพลังงานแบบอื่นอีก เช่น พลังงานความร้อน ยังมีพลังงานนิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นจาก โรงงานพลังงานนิวเคลียร์ แสงเองก็เป็นพลังงานอย่างหนึ่ง ทั้งยังมี พลังงานจากการแผ่รังสีและพลังงานเสียง คลื่นเสียงก็เป็นพลังงานอีกรูปแบบหนึ่ง พลังงานนั้นจะมีคุณสมบัติเฉพาะตัว มันไม่สามารถถูกทำลายหรือสร้างขึ้นได้ เพราะที่มันทำได้ก็คือการเปลี่ยนรูป ของพลังงานนั้นๆไปเป็นอีกแบบ เมื่อฟิลลิปเร่งเครื่องสกูทเตอร์ของเขา ขึ้นไปยังเนินเขาลูกแรก พลังงานเคมีที่เกิดขึ้นจากกล้ามเนื้อแขน ของฟิลลิป ก็จะย้ายไปเป็นการเคลื่อนที่ หรือพลังงานจลน์ ต่อมาเมื่อฟิลลิปไปถึงยอดเขาแล้ว พลังงานจลน์จากตัวฟิลลิปก็จะ กลายเป็นพลังงานศักย์ และเมื่อทั้งรถทั้งคนไหลลงมาตามเนินเขา พลังงานศักย์ก็จะถูกเปลี่ยนกลับไป เป็นพลังงานจลน์ พลังงานนี้จะเปลี่ยนไปอยู่ใน รูปแบบใหม่ในห่วงโซ่ของมัน ซึ่งเราอาจสังเกตเห็นแล้วว่ารถของฟิลลิป ไม่สามารถขึ้นไปบนเนินเขาลูกต่อมา ได้สูงเท่ากับตอนที่เขาขึ้นเนินลูกแรก พลังงานบางส่วนได้สลายไป และกลายเป็นความร้อนเพราะ การเสียดสีที่เกิดขึ้นระหว่างทาง มันคือความร้อนทิ้ง พลังงานแบบนี้ จะเกิดขึ้นในห่วงโซ่ทั่วไปรอบตัวเรา ในโรงงานพลังงานนิวเคลียร์ พลังงานนิวเคลียร์จะถูกเปลี่ยนให้เป็น พลังงานไฟฟ้าและความร้อนทิ้ง ซึ่งพลังงานไฟฟ้าก็จะเดินไปตามสายไฟ เพื่อเข้าไปยังหลอดไฟ ที่ซึ่งมันจะกลายเป็นพลังงานที่แผ่รังสี และมีความร้อนทิ้งออกมาเป็นจำนวนมาก แต่ก็ยังมีสถานที่อื่นๆที่สายลมช่วยพัด ให้กังหันลมหมุนไปได้ พลังงานจลน์ของลมที่สะสม ก็จะทำให้พลังงานจลน์นั้นหมุนได้ โดยที่ความร้อนทิ้งบางส่วนจาก การเสียดสีจากกังหันก็ยังมีอยู่ การเคลื่อนที่เป็นวงกลมของกังหัน จะถูกเปลี่ยนไปเป็น แหล่งกำเนิดไฟฟ้า และความร้อนทิ้ง ไฟฟ้าจะทำให้แบตเตอร์รี่สำรองไฟมีพลังงาน ที่จะถูกเปลี่ยนไปเป็นพลังงานเคมี และความร้อนทิ้ง แบตเตอร์รี่สำรองไฟจะจ่ายพลังงานไฟฟ้า เข้าไปในมอเตอร์ รวมถึง ความร้อนทิ้งที่เกิดด้วย จากนั้นมอเตอร์ก็จะเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้า ให้กลายเป็นการเคลื่อนที่และความร้อน หรือพลังงานอื่นๆนั่นแหละ ดังนั้นตัวต่อทุกชิ้นจึงเป็นกระบวน ที่ทำให้พลังงานเปลี่ยนรูป นั่นคือเมื่อพลังงานรูปแบบหนึ่งเกิดขึ้นมา จากนั้นเมื่อมันส่งผลต่อบางสิ่งแล้ว ก็จะได้ออกมาเป็นพลังงานที่เป็นผลลัพธ์ ซึ่งบางส่วนก็สลายไประหว่างทาง ถ้าเราเอาพลังงานที่เกิดในตอนแรกมาคิด ตามกระบวนการ รวมทั้งนำไปเปรียบเทียบกับ พลังงานผลลัพธ์ล่ะก็ สิ่งที่ได้ก็คือ ที่มาที่ไปของกระบวนการที่ ส่งผลต่อพลังงานนี้ และเราก็เรียกมันว่าประสิทธิภาพ ถ้าในกระบวนการนั้นๆยิ่งมีพลังงานล้นออกมา ประสิทธิภาพก็จะยิ่งลดลงไปด้วย เราสามารถวัดประสิทธิภาพ ของแต่ละกระบวนการหรือทั้งห่วงโซ่ ของกระบวนการได้ด้วยวิธีนี้ บางกระบวนการต้องอาศัย เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสูง เช่น โรงงานพลังงานน้ำจะต้องเปลี่ยน พลังงานจลน์ในน้ำกว่า 90% ให้กลายเป็นกระแสไฟฟ้า ซึ่งตรงข้ามกับโรงงาน ที่ใช้ถ่านหินเป็นหลัก ที่แทบจะไปไม่ถึง 1 ใน 3 ของ พลังงานที่โรงงานพลังน้ำใช้ และเหตุผลของความต่างนี้ก็คือ ความร้อนเป็นพลังงานที่ไม่เป็นระเบียบ อนุภาคของมันจึงเคลื่อนที่ออกไปได้เร็ว จนทำให้เกิดการสั่นสะเทือนไปทั่วทุกทิศทาง ในขณะที่พลังงานไฟฟ้า และพลังงานน้ำที่ถูกสร้างขึ้นในเขื่อน กลับเป็นพลังงานที่มีระเบียบ อิเล็กตรอนที่อยู่ในโมเลกุลของน้ำ จะเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกันตลอดเวลา มันจึงง่ายกว่าที่จะเคลื่อนที่ อย่างเป็นระเบียบไปก่อน แล้วค่อยไปกระจายตัวทีหลัง ต่างกับการ เริ่มต้นที่กระจัดกระจายแล้วมาเป็นระเบียบ มีสิ่งสำคัญอยู่ 2 อย่างคือพลังงานไม่ สามารถถูกทำลายหรือสร้างได้ มันทำได้เพียงเปลี่ยนรูปไป และง่ายกว่าที่มันจะเคลื่อนที่ไปอย่าง เป็นระเบียบ แล้วค่อยกระจายพลังงานไปเป็น แบบไม่มีระเบียบ มากกว่าวิธีอื่นๆ